Điều chế độ rộng xung – Wikipedia tiếng Việt

Một ví dụ về PWM trong một cuộn cảm lý tưởng được dẫn dắt bởi một nguồn điện áp được biến điệu thành một loạt những xung, dẫn đến một dòng điện dạng hình sin trong cuộn inductor. Các xung điện áp hình chữ nhật tuy nhiên lại gây ra một dạng sóng dòng điện càng mịn hơn, khi tần số chuyển mạch tăng. Lưu ý rằng dạng sóng dòng điện là tích phân của dạng sóng điện áp .

Điều chế độ rộng xung (tiếng Anh: Pulse-width modulation (PWM)), hay Điều chế thời gian xung (tiếng Anh: pulse-duration modulation (PDM)), là một kỹ thuật điều chế được sử dụng để mã hóa một thông điệp thành một tín hiệu xung. Mặc dù kỹ thuật điều chế này có thể được sử dụng để mã hóa thông tin để truyền tải, việc sử dụng chính của nó là cho phép điều khiển nguồn điện cung cấp cho các thiết bị điện, đặc biệt là để tải quán tính như động cơ. Ngoài ra, PWM là một trong hai thuật toán chính được sử dụng trong bộ sạc pin quang điện năng lượng mặt trời,[1] thuật toán kia là giám sát điểm công suất cực đại.

Giá trị trung bình của điện áp ( và dòng điện ) phân phối cho tải được trấn áp bằng cách biến hóa việc đóng cắt giữa nguồn và tải tắt với vận tốc rất nhanh. Thời gian đóng càng lâu so với thời hạn cắt, thì tổng hiệu suất cung ứng cho tải càng cao .

Tần số đóng cắt PWM phải cao hơn nhiều so với tần số ảnh hưởng đến tải (các thiết bị sử dụng điện), để dạng sóng cuối cùng được đưa tới tải phải càng mịn càng tốt. Tốc độ (hoặc tần số) mà tại đó các nguồn cấp phải đóng cắt có thể rất khác nhau tùy thuộc vào tải và ứng dụng, ví dụ

Việc đóng cắt phải được thực hiện nhiều lần một phút đối với một bếp điện; 120 Hz trong một bộ dimmer đèn sợi đốt; giữa một vài kiloHertz (kHz), cho đến hàng chục kHz trong một bộ điều khiển động cơ; và khoảng vài chục hoặc vài trăm kHz trong các bộ khuếch đại âm thanh và các bộ nguồn máy tính.

Thuật ngữ chu kỳ luân hồi thao tác diễn đạt tỷ suất giữa thời hạn ‘ bật ‘ với thời hạn kiểm soát và điều chỉnh hoặc ‘ chu kỳ luân hồi ‘ thao tác ; chu kỳ luân hồi thao tác thấp tương ứng với hiệu suất thấp, chính do nguồn điện bị cắt trong phần nhiều thời hạn kiểm soát và điều chỉnh. Chu kỳ thao tác được biểu lộ theo Tỷ Lệ, 100 % là bật trọn vẹn .Ưu điểm chính của PWM đó là tổn hao hiệu suất trên những thiết bị đóng cắt ( Chuyển mạch ) rất thấp. Khi khóa chuyển mạch tắt thì không có dòng điện nào đi qua, và khi bật thì nguồn sẽ được đưa sang phụ tải, thì phần đông không có sụt áp trên thiết bị chuyển mạch. Tổn hao hiệu suất, là tích của điện áp và dòng điện, do đó trong cả hai trường hợp gần như bằng không. PWM cũng hoạt động giải trí tốt với điều khiển và tinh chỉnh kỹ thuật số, mà vì đặc thù bật / tắt, ta hoàn toàn có thể thuận tiện thiết lập chu kỳ luân hồi thao tác thiết yếu .PWM cũng đã được sử dụng trong một số ít mạng lưới hệ thống tiếp thị quảng cáo, trong đó chu kỳ luân hồi thao tác của nó được sử dụng để truyền tải thông tin qua một kênh truyền thông online .
Trong quá khứ, khi chỉ cần một phần hiệu suất ( như động cơ máy khâu ), một chiết áp ( nằm trên bàn đạp của máy khâu ) mắc tiếp nối đuôi nhau với động cơ kiểm soát và điều chỉnh dòng điện đi qua động cơ, cũng gây ra tổn hao hiệu suất dưới dạng nhiệt trong thành phần điện trở. Đó là một sơ đồ không hiệu suất cao, nhưng đồng ý được vì tổng hiệu suất thấp. Trong khi chiết áp là một trong nhiều chiêu thức điều khiển và tinh chỉnh hiệu suất ( xem bài máy biến áp tự ngẫu và Variac để biết thêm thông tin ), cần phải có một giải pháp chuyển mạch / kiểm soát và điều chỉnh hiệu suất hiệu suất cao và giá tiền thấp. Cơ chế này cũng cần để hoàn toàn có thể tinh chỉnh và điều khiển động cơ cho quạt, máy bơm và servo robot, và cần phải đủ nhỏ gọn để tiếp xúc với dimmer bóng đèn. PWM Open như một giải pháp cho yếu tố phức tạp này .Một trong những ứng dụng tiên phong của PWM là trong Sinclair X10, một bộ khuếch đại âm thanh 10W ở dưới dạng kit ( đồ nghề ) vào thập niên1960. Cùng khoảng chừng thời hạn đó, PWM mở màn được sử dụng trong điều khiển và tinh chỉnh động cơ AC. [ 2 ]Lưu ý, trong khoảng chừng một thế kỷ, một số ít động cơ điện có vận tốc biến hóa đã có hiệu suất tốt, nhưng chúng phức tạp hơn động cơ có vận tốc không đổi và nhiều lúc cần đến thiết bị điện bên ngoài cồng kềnh, ví dụ điển hình như một cụm điện trở hiệu suất đổi khác hoặc máy đổi khác quay ví dụ điển hình như điều khiển và tinh chỉnh Ward Leonard .
y min { \ displaystyle y_ { \ text { min } } }{\displaystyle y_{\text{min}}}y max { \ displaystyle y_ { \ text { max } } }{\displaystyle y_{\text{max}}}Hình 1 : một sóng xung, biểu lộ những định nghĩa củavà D .

Điều chế độ rộng xung sử dụng một sóng xung hình chữ nhật có độ rộng được điều chế dẫn đến sự biến thiên của giá trị trung bình của dạng sóng. Nếu chúng ta xem xét một sóng xung

f
(
t
)

{\displaystyle f(t)}

{\displaystyle f(t)}, với chu kỳ

T

{\displaystyle T}

T, giá trị thấp

y

min

{\displaystyle y_{\text{min}}}

, giá trị cao

y

max

{\displaystyle y_{\text{max}}}

và chu kỳ làm việc D (xem hình 1), giá trị trung bình của dạng sóng đó được cho bởi:

y ¯ = 1 T ∫ 0 T f ( t ) d t. { \ displaystyle { \ bar { y } } = { \ frac { 1 } { T } } \ int _ { 0 } ^ { T } f ( t ) \, dt. }{\displaystyle {\bar {y}}={\frac {1}{T}}\int _{0}^{T}f(t)\,dt.}

f
(
t
)

{\displaystyle f(t)}

là một sóng xung, giá trị của nó là

y

max

{\displaystyle y_{\text{max}}}

trong khoảng


< t < D ⋅ T {\displaystyle 0

y

min

{\displaystyle y_{\text{min}}}

trong khoảng

D

T
< t < T {\displaystyle D\cdot T. Biểu thức trên trở thành:

y ¯ = 1 T ( ∫ 0 D T y max d t + ∫ D T T y min d t ) = 1 T ( D ⋅ T ⋅ y max + T ( 1 − D ) y min ) = D ⋅ y max + ( 1 − D ) y min. { \ displaystyle { \ begin { aligned } { \ bar { y } } và = { \ frac { 1 } { T } } \ left ( \ int _ { 0 } ^ { DT } y_ { \ text { max } } \, dt + \ int _ { DT } ^ { T } y_ { \ text { min } } \, dt \ right ) \ \ và = { \ frac { 1 } { T } } \ left ( D \ cdot T \ cdot y_ { \ text { max } } + T \ left ( 1 – D \ right ) y_ { \ text { min } } \ right ) \ \ và = D \ cdot y_ { \ text { max } } + \ left ( 1 – D \ right ) y_ { \ text { min } }. \ end { aligned } } }{\displaystyle {\begin{aligned}{\bar {y}}&={\frac {1}{T}}\left(\int _{0}^{DT}y_{\text{max}}\,dt+\int _{DT}^{T}y_{\text{min}}\,dt\right)\\&={\frac {1}{T}}\left(D\cdot T\cdot y_{\text{max}}+T\left(1-D\right)y_{\text{min}}\right)\\&=D\cdot y_{\text{max}}+\left(1-D\right)y_{\text{min}}.\end{aligned}}}

Biểu thức sau này có thể khá đơn giản trong nhiều trường hợp trong đó

y

min

=

{\displaystyle y_{\text{min}}=0}

{\displaystyle y_{\text{min}}=0} khi

y
¯

=
D

y

max

{\displaystyle {\bar {y}}=D\cdot y_{\text{max}}}

{\displaystyle {\bar {y}}=D\cdot y_{\text{max}}}. Từ đó, rõ ràng là giá trị trung bình của tín hiệu (

y
¯

{\displaystyle {\bar {y}}}

{\displaystyle {\bar {y}}}) Là trực tiếp phụ thuộc vào chu kỳ làm việc D.

Hình 2 : Một giải pháp đơn thuần để tạo ra mạch xung PWM tương ứng với một tín hiệu cho trước là PWM giao thoa : tín hiệu ( ở đây là sóng sin màu đỏ ) được so sánh với dạng sóng răng cưa ( màu xanh lam ). Khi tín hiệu sau là nhỏ hơn tín hiệu trước, tín hiệu PWM ( màu đỏ tía ) sẽ ở trạng thái cao ( 1 ). Nếu không thì nó ở trạng thái thấp ( 0 ) .Cách đơn thuần nhất để tạo ra một tín hiệu PWM là giải pháp giao thoa, chỉ nhu yếu cần có một sóng răng cưa hoặc sóng tam giác ( thuận tiện tạo ra bằng cách sử dụng một bộ tạo giao động đơn thuần ) và một mạch so sánh. Khi giá trị của tín hiệu tham chiếu ( tín hiệu đặt ) ( sóng sin màu đỏ trong hình 2 ) lớn hơn sóng điều biến ( màu xanh lam ), thì tín hiệu PWM ( màu đỏ tía ) sẽ ở trạng thái cao, nếu không thì ở trạng thái thấp .
Trong việc sử dụng điều chế delta cho điều khiển và tinh chỉnh PWM, tín hiệu đầu ra được tích phân, và hiệu quả được so sánh với những số lượng giới hạn, tương ứng với một tín hiệu tham chiếu bù đắp bởi một hằng số. Mỗi lần tích phân của tín hiệu đầu ra đạt đến một trong những số lượng giới hạn này, tín hiệu PWM sẽ đổi khác trạng thái. Xem hình 3
Hình 3 : Nguyên lý điều rộng xung delta PWM. Tín hiệu đầu ra ( màu xanh ) được so sánh với những số lượng giới hạn ( màu xanh lá cây ). Những số lượng giới hạn này tương ứng với tín hiệu tham chiếu ( màu đỏ ), bù đắp bởi một giá trị nhất định. Mỗi khi tín hiệu đầu ra ( màu xanh lam ) đạt đến một trong những số lượng giới hạn, tín hiệu PWM sẽ biến hóa trạng thái .
Trong giải pháp điều khiển và tinh chỉnh PWM sử dụng điều chế delta-sigma, tín hiệu đầu ra được trừ đi bởi một tín hiệu tham chiếu để tạo thành một tín hiệu sai số. Sai số này được tích phân, và khi tích phân của sai số này vượt quá những số lượng giới hạn, đầu ra sẽ đổi khác trạng thái. Xem hình 4
Hình 4 : Nguyên lý của PWM sigma-delta. Dạng sóng màu xanh lá cây trên cùng là tín hiệu tham chiếu, trên đó tín hiệu đầu ra ( PWM, trong đồ thị ở dưới ) được trừ đi để tạo tín hiệu sai số ( màu xanh lam, trong đồ thị ở phía trên ). Sai số này được tích phân ( đồ thị ở giữa ), và khi tích phân của sai số này vượt quá số lượng giới hạn ( những đường màu đỏ ), đầu ra sẽ biến hóa trạng thái .

Xem thêm  Top App kiếm tiền online trên điện thoại giúp bạn kiếm 30 triệu/tháng

Mục lục bài viết

Điều chế vector khoảng trống[sửa|sửa mã nguồn]

Điều chế vector khoảng trống là một thuật toán tinh chỉnh và điều khiển PWM cho việc tạo ra AC nhiều pha, trong đó những tín hiệu tìm hiểu thêm được lấy mẫu tiếp tục ; Sau mỗi mẫu, những vectơ chuyển mạch hoạt động giải trí khác-không nằm cạnh vectơ tham chiếu và một hoặc nhiều hơn những vectơ-chuyển-mạch-không được chọn cho một khoảng chừng thời hạn lấy mẫu thích hợp để tổng hợp tín hiệu tham chiếu như mức trung bình của những vectơ đã sử dụng .

Điều khiển mômen xoắn trực tiếp ( DTC )[sửa|sửa mã nguồn]

Điều khiển mô-men xoắn trực tiếp là một chiêu thức đã được sử dụng để điều khiển và tinh chỉnh động cơ AC. Nó tương quan ngặt nghèo với điều chế delta ( xem ở trên ). Mômen xoắn của động cơ và từ thông được ước đạt và được trấn áp để nằm trong dải trễ của chúng bằng cách kiểm soát và điều chỉnh sự tích hợp mới của thiết bị chuyển mạch bán dẫn của thiết bị mỗi khi một trong hai tín hiệu này đi chệch ra khỏi dải trễ .

Tỷ lệ thời hạn[sửa|sửa mã nguồn]

Nhiều mạch kỹ thuật số có thể tạo ra tín hiệu PWM (ví dụ, nhiều vi điều khiển có đầu ra PWM). Chúng thường sử dụng một bộ đếm tăng dần theo chu kỳ (được kết nối trực tiếp hoặc gián tiếp với đồng hồ của mạch đó) và được reset vào cuối mỗi chu kỳ PWM. Khi giá trị bộ đếm nhiều hơn giá trị tham chiếu, đầu ra PWM sẽ thay đổi trạng thái từ cao xuống thấp (hoặc thấp lên cao).[3] Kỹ thuật này được gọi là tỉ-lệ-thời-gian, đặc biệt là điều khiển tỷ lệ-thời gian[4] – Trong đó tỷ lệ của một chu kỳ thời gian cố định là ở trạng thái cao.

Bộ đếm ngày càng tăng và reset định kỳ là phiên bản rời rạc của răng cưa của giải pháp giao thoa. Mạch so sánh tương tự như của chiêu thức giao thoa trở thành một so sánh số nguyên đơn thuần giữa giá trị hiện tại của bộ đếm và giá trị tham chiếu số ( hoàn toàn có thể được số hóa ). Chu kỳ thao tác chỉ hoàn toàn có thể được đổi khác theo những bước rời rạc, như thể một hàm của độ phân giải bộ đếm. Tuy nhiên, một bộ đếm có độ phân giải cao hoàn toàn có thể cho hiệu suất khá tốt .

Các loại PWM[sửa|sửa mã nguồn]

Hình 5 : Ba loại tín hiệu PWM ( màu xanh lam ) : điều chế biên cạnh trước ( ở phía trên cùng ), điều chế biên cạnh sau ( ở giữa ) và xung TT ( cả hai cạnh được điều chế, ở phía dưới cùng ). Các đường màu xanh lá cây có dạng sóng hình răng cưa ( trường hợp thứ nhất và thứ hai ) và dạng sóng tam giác ( trường hợp thứ ba ) được sử dụng để tạo ra những dạng sóng PWM sử dụng giải pháp giao thoa .Có ba loại điều chế độ rộng xung ( PWM ) đó là :

  1. Trung tâm xung có thể được cố định ở trung tâm của cửa sổ thời gian và cả hai cạnh của xung được di chuyển để nén hoặc dãn độ rộng.
  2. Cạnh đầu có thể được giữ ở cạnh chì của cửa sổ và cạnh đuôi được điều chế.
  3. Cạnh đuôi có thể được cố định và cạnh trước được điều chế.

Đồ thị thu được (trong ba trường hợp) là tương đương nhau, và mỗi trường hợp đều có thành phần DC – một dải cơ sở bao gồm tín hiệu điều biến và các sóng mang điều biến pha tại mỗi tần số hài của sóng xung. Biên độ của các nhóm hài bị giới hạn bởi một vành bao

s
i
n
x

x

{\displaystyle {\frac {sinx}{x}}}

Xem thêm  9 ứng dụng đọc sách miễn phí trên iPhone dành cho dân "mọt"

{\displaystyle {\frac {sinx}{x}}} (hàm sinc) Và mở rộng đến vô cực.
Băng thông vô hạn là do hoạt động phi tuyến của modulator độ rộng xung. Do đó, PWM kỹ thuật số bị bóp méo răng cưa, làm giảm đáng kể khả năng áp dụng cho hệ thống truyền thông hiện đại. Bằng cách hạn chế băng thông của nhân PWM, ta có thể tránh được các hiệu ứng răng cưa này.[5]

trái lại, điều chế delta là một quy trình ngẫu nhiên tạo ra phổ ( đồ thị ) liên tục mà không có sóng hài riêng không liên quan gì đến nhau nào cả .

Định lý lấy mẫu PWM[sửa|sửa mã nguồn]

Quá trình quy đổi PWM là phi tuyến và người ta thường được cho là phục sinh tín hiệu qua bộ lọc thông thấp là không tuyệt đối cho PWM. Định lý lấy mẫu PWM [ 6 ] cho thấy rằng quy đổi PWM hoàn toàn có thể là hoàn hảo nhất. Định lý này được phát biểu rằng ” Bất kỳ tín hiệu dãi cơ sở nào nằm trong ± 0,637 cũng hoàn toàn có thể được trình diễn bằng một dạng sóng điều rộng xung ( PWM ) với biên độ đơn vị chức năng. Số xung trong dạng sóng bằng với số lượng mẫu Nyquist và số lượng giới hạn đỉnh không phụ thuộc vào vào việc dạng sóng là hai-cấp hay ba-cấp. “

• Định lý lấy mẫu Nyquist-Shannon:[7] “Nếu bạn có một tín hiệu là hoàn hảo về băng tần giới hạn đến băng thông

f

{\displaystyle f_{0}}

{\displaystyle f_{0}} thì bạn có thể thu thập tất cả các thông tin có trong tín hiệu đó bằng cách lấy mẫu nó ở những thời điểm rời rạc, miễn là tốc độ lấy mẫu của bạn lớn hơn

2

f

{\displaystyle 2f_{0}}

{\displaystyle 2f_{0}}“.

Các ứng dụng[sửa|sửa mã nguồn]

Điều khiển Servo[sửa|sửa mã nguồn]

PWM được sử dụng để điều khiển và tinh chỉnh những cơ cấu tổ chức servo. Xem thêm tại tinh chỉnh và điều khiển servo .
Trong viễn thông, PWM là một dạng điều chế tín hiệu, trong đó độ rộng xung tương ứng với những giá trị tài liệu đơn cử được mã hoá ở một đầu và được giải thuật ở đầu kia .Các xung có độ dài khác nhau ( bản thân thông tin ) sẽ được gửi đi theo những khoảng chừng thời hạn đều đặn ( tần số sóng mang của điều chế ) .

          _      _      _      _      _      _      _      _     
         | |    | |    | |    | |    | |    | |    | |    | |    
Clock    | |    | |    | |    | |    | |    | |    | |    | |    
       __| |____| |____| |____| |____| |____| |____| |____| |____

                 _      __     ____          ____   _
PWM signal      | |    |  |   |    |        |    | | |
                | |    |  |   |    |        |    | | |
       _________| |____|  |___|    |________|    |_| |___________

Data       0     1       2      4      0      4     1      0

Sự gồm có của một tín hiệu đồng hồ đeo tay là không thiết yếu, vì những cạnh trước của tín hiệu tài liệu hoàn toàn có thể được sử dụng làm đồng hồ đeo tay ( clock ) nếu một bù đắp nhỏ được thêm vào giá trị tài liệu để tránh một giá trị tài liệu với một xung có chiều dài bằng không .

                _      __     ___    _____   _      _____   __     _   
               | |    |  |   |   |  |     | | |    |     | |  |   | | 
PWM signal     | |    |  |   |   |  |     | | |    |     | |  |   | |  
             __| |____|  |___|   |__|     |_| |____|     |_|  |___| |_____

Data            0       1      2       4     0        4      1     0

Cung cấp điện[sửa|sửa mã nguồn]

PWM hoàn toàn có thể được sử dụng để trấn áp lượng điện được phân phối đến một phụ tải mà không phải chịu tổn hao qua điện trở do việc phân phối điện bằng đường dây truyền tải. Nhược điểm của kỹ thuật này là điện năng tiêu thụ bởi phụ tải không phải là hằng số mà luôn gián đoạn ( xem bộ quy đổi Buck ) và điện năng được phân phối đến tải cũng không liên tục. Tuy nhiên, phụ tải hoàn toàn có thể là cảm ( cuộn dây … ), và với một tần số đủ cao và khi thiết yếu việc sử dụng những bộ lọc điện tử thụ động bổ trợ, mạch xung hoàn toàn có thể được làm mịn và hình dạng sóng analog trung bình được phục sinh. Dòng điện đi vào tải hoàn toàn có thể trở thành liên tục. Dòng điện từ nguồn cấp không phải là hằng số và sẽ cần tàng trữ điện năng ở phía phân phối trong hầu hết những trường hợp. ( Trong trường hợp của một mạch điện, một tụ điện để hấp thụ nguồn năng lượng được lưu giữ trong cuộn cảm phía cung ứng ) .Các mạng lưới hệ thống tinh chỉnh và điều khiển hiệu suất PWM tần số cao hoàn toàn có thể thuận tiện được thực thi với những thiết bị chuyển mạch bán dẫn. Như đã lý giải ở trên, phần nhiều không có tổn hao hiệu suất bởi những thiết bị chuyển mạch này dù là ở trạng thái bật hoặc trạng thái tắt. Tuy nhiên, trong quy trình quy đổi giữa trạng thái bật và tắt, cả điện áp và dòng điện đều khác-không và do đó hiệu suất bị tổn hao trong những thiết bị chuyển mạch này. Bằng cách nhanh gọn đổi khác trạng thái giữa đóng trọn vẹn và cắt trọn vẹn ( thường là dưới 100 nano giây ), tổn hao hiệu suất trong những thiết bị chuyển mạch hoàn toàn có thể khá thấp so với hiệu suất được truyền qua tới tải .Các bộ chuyển mạch bán dẫn tân tiến như MOSFET hoặc transitor lưỡng cực cổng-cách-ly ( IGBT ) là những linh phụ kiện tương thích cho những bộ điều khiển và tinh chỉnh hiệu năng cao. Các bộ chuyển đổi tần số được dùng để tinh chỉnh và điều khiển động cơ AC hoàn toàn có thể có hiệu suất vượt quá 98 %. Nguồn cấp cho thiết bị chuyển mạch có hiệu suất thấp hơn do mức điện áp đầu ra thấp ( thậm chí còn còn nhỏ hơn 2 V so với những bộ vi giải quyết và xử lý ) nhưng vẫn hoàn toàn có thể đạt được hiệu suất trên 70-80 % .Các bộ tinh chỉnh và điều khiển quạt với vận tốc đổi khác dành cho máy tính thường sử dụng PWM, vì nó hiệu suất cao hơn rất nhiều so với một chiết áp. ( Thiết bị này không thực tiễn để dùng trong điện tử, vì nó cần một động cơ tinh chỉnh và điều khiển nhỏ ) .Các dimmer dùng cho bóng đèn sử dụng trong mái ấm gia đình sử dụng một loại tinh chỉnh và điều khiển PWM đặc biệt quan trọng. Các bộ dimmer dùng cho bóng đèn dùng trong mái ấm gia đình thường gồm có mạch điện tử để hạn chế dòng điện trong những khoảng chừng xác lập của mỗi chu kỳ luân hồi của điện áp xoay chiều. Việc kiểm soát và điều chỉnh độ sáng của bóng đèn chỉ đơn thuần là việc thiết đặt điện áp ( hoặc pha ) trong quy trình nửa chu kỳ luân hồi AC khi dimmer khởi đầu cho dòng điện chạy qua để cấp nguồn cho bóng đèn ( ví dụ bằng cách sử dụng công tắc nguồn điện tử như một triac ). Trong trường hợp này, chu kỳ luân hồi thao tác PWM là tỷ số của thời hạn dẫn trên nửa chu kỳ luân hồi được xác lập bởi tần số của điện áp AC của đường dây ( 50 Hz hoặc 60 Hz tùy thuộc vào từng nước ) .Những loại dimmer đơn thuần này hoàn toàn có thể được sử dụng hiệu suất cao với những nguồn ánh sáng trơ ​ ​ ( hoặc cung ứng tương đối chậm ) ví dụ như đèn sợi đốt, việc điều chế bổ trợ của dimmer chỉ gây thêm những xê dịch không đáng kể vào ánh sáng phát ra. Tuy nhiên, một số ít loại nguồn sáng khác như đèn LED, bật và tắt rất nhanh và hoàn toàn có thể cảm thấy nhấp nháy nếu được cấp nguồn có tần số thấp. Các hiệu ứng nhấp nháy hoàn toàn có thể nhận thấy được từ những nguồn sáng cung ứng nhanh như vậy hoàn toàn có thể được giảm đi bằng cách tăng tần số PWM. Nếu sự dịch chuyển của ánh sáng đủ nhanh ( nhanh hơn ngưỡng dung hợp mà mắt thường hoàn toàn có thể cảm nhận được ), mạng lưới hệ thống thị giác của con người không hề nhận ra chúng và mắt sẽ tiếp đón được cường độ sáng trung bình theo thời hạn mà không còn hiện tượng kỳ lạ nhấp nháy .Trong những nhà bếp điện, hiệu suất biến hóa liên tục của những bộ phận làm nóng như nhà bếp nấu hoặc nướng bằng cách sử dụng một thiết bị được gọi là simmerstat. Thiết bị này gồm có một bộ xê dịch nhiệt thao tác ở khoảng chừng hai chu kỳ luân hồi mỗi phút và cơ cấu tổ chức này biến hóa chu kỳ luân hồi thao tác bằng núm setup. Hằng số thời hạn nhiệt của những bộ phận làm nóng là vài phút, do đó sự xê dịch nhiệt độ là quá nhỏ so với trong thực tiễn .

Xem thêm  6+ phần mềm download video cho Android, IOS MIỄN PHÍ tốt nhất

Điều chỉnh điện áp[sửa|sửa mã nguồn]

PWM cũng được sử dụng trong những bộ kiểm soát và điều chỉnh điện áp hiệu suất cao. Bằng cách đóng cắt nguồn cấp cho tải với chu kỳ luân hồi thích hợp, đầu ra sẽ tương ứng với một điện áp tại mức mong ước. Nhiễu chuyển mạch thường được lọc với một cuộn cảm và một tụ điện .Một giải pháp đo điện áp đầu ra. Khi điện áp này thấp hơn điện áp mong ước, nó sẽ bật công tắc nguồn. Khi điện áp ra cao hơn điện áp mong ước, nó sẽ tắt công tắc nguồn .

Hiệu ứng âm thanh và khuếch đại âm thanh[sửa|sửa mã nguồn]

PWM đôi lúc được sử dụng trong tổng hợp âm thanh ( âm nhạc ), đặc biệt quan trọng là tổng hợp trừ, vì nó mang lại một hiệu ứng âm thanh tương tự như hợp ca hoặc những máy tạo giao động tách đôi chơi yếu với nhau. ( Trong thực tiễn, PWM tương tự với sự độc lạ của hai sóng răng cưa với một trong số chúng đảo ngược. ) Tỷ lệ giữa mức cao và mức thấp thường được điều chế với một bộ giao động tần số thấp. Ngoài ra, việc biến hóa chu kỳ luân hồi thao tác của một dạng sóng xung trong một công cụ tổng hợp tổng-hợp-trừ tạo ra những biến thể âm sắc hữu dụng. Một số bộ tổng hợp có một trimmer ( bộ xén ) chu kỳ luân hồi thao tác cho những đầu ra sóng vuông của chúng, và bộ trimmer đó hoàn toàn có thể được thiết lập bằng tai ; Điểm 50 % ( sóng vuông thực ) là đặc biệt quan trọng, do tại những sóng hài số-chẵn thường biến mất ở mức 50 %. Sóng xung, thường là 50 %, 25 % và 12,5 %, tạo thành những bản nhạc ( soundtrack ) của những game show điện tử cổ xưa .

Một bộ khuếch đại âm thanh mới dựa trên nguyên lý PWM đang trở nên phổ biến. Được gọi là bộ khuếch đại lớp-D, chúng tạo ra một tín hiệu đầu vào analog tương đương PWM được đưa vào loa thông qua một mạng lưới bộ lọc thích hợp để chặn sóng mang và phục hồi âm thanh nguyên gốc. Các bộ khuếch đại này được đặc trưng bởi các đặc điểm hiệu suất rất tốt (≥ 90%) và kích thước nhỏ gọn/trọng lượng nhẹ cho các đầu ra công suất lớn. Trong vài thập kỷ, các bộ khuếch đại PWM công nghiệp và quân sự đã được sử dụng phổ biến, thường là để điều khiển động cơ servo. Các cuộn cảm từ trường (field-gradient) trong các máy MRI được điều khiển bởi các bộ khuếch đại PWM công suất tương đối cao.

Về mặt lịch sử dân tộc, một dạng PWM thô đã được sử dụng để phát lại âm thanh số PCM trên loa máy tính, được điều khiển và tinh chỉnh bởi chỉ hai mức điện áp, nổi bật là 0 V và 5 V. Bằng cách kiểm soát và điều chỉnh thời hạn cẩn trọng cho xung, và bằng cách dựa vào những đặc thù lọc vật lý của loa ( phân phối tần số số lượng giới hạn, tự cảm, vv ) hoàn toàn có thể thu được gần đúng mẫu phát lại của mono PCM, mặc dầu với chất lượng rất thấp, Và với tác dụng rất khác nhau giữa những lần triển khai .Trong thời hạn gần đây, giải pháp mã hóa âm thanh Direct Stream Digital đã được đưa ra, sử dụng một dạng điều chế độ rộng xung được gọi là điều chế tỷ lệ xung, ở vận tốc lấy mẫu đủ cao ( thường theo MHz ) để bao trùm được hàng loạt dãi tần số âm thanh với khá đầy đủ độ trung thực. Phương pháp này được sử dụng ở định dạng SACD, và sự tái tạo của tín hiệu âm thanh được mã hóa cơ bản tựa như như giải pháp được sử dụng trong bộ khuếch đại lớp-D .— Kỹ thuật điện — Các tín hiệu SPWM ( Sine – triangle pulse width modulation = điều chế độ rộng xung sin-tam giác ) được sử dụng trong phong cách thiết kế vi-biến-tần ( được sử dụng trong những ứng dụng điện mặt trời và phong điện ). Các tín hiệu chuyển mạch này được đưa vào những linh phụ kiện FET được sử dụng trong thiết bị. Hiệu suất của thiết bị nhờ vào vào sóng hài chứa trong của tín hiệu PWM. Có rất nhiều điều tra và nghiên cứu về việc vô hiệu những sóng hài không mong ước này và cải tổ sức mạnh cơ bản, một số ít trong đó gồm có việc sử dụng một tín hiệu sóng mang biến hóa thay vì một tín hiệu răng cưa cổ xưa [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] để giảm tổn thất điện năng và nâng cao hiệu suất. Một ứng dụng phổ cập nữa là trong robot, trong đó tín hiệu PWM được sử dụng để tinh chỉnh và điều khiển vận tốc của robot bằng cách điều khiển và tinh chỉnh động cơ .

  • Bộ chuyển đổi tín hiệu Analog sang tín hiệu thời gian rời rạc
  • Điều chế Delta-sigma
  • Điều chế biên độ xung
  • Điều chế mã xung
  • Điều chế mật độ xung
  • Điều chế vị trí xung
  • Điều khiển vô tuyến
  • Servo RC
  • Điều khiển chế độ trượt – tạo ra hành vi mềm mại bằng cách chuyển mạch gián đoạn trong các hệ thống
  • Điều chế vector không gian
  • Bộ khuếch đại Lớp-D

Source: https://bem2.vn
Category: Ứng dụng hay

Rate this post

Bài viết liên quan

Để lại ý kiến của bạn:

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.